فناوری‌های تولید افزودنی و چاپ سه بعدی، یک مدل سه‌بعدی دیجیتال را با ساخت لایه به لایه مواد به یک شی فیزیکی تبدیل می‌کنند. انواع فناوری های چاپ سه بعدی را می توان به روش های مختلفی طبقه بندی کرد، اما احتمالاً مفیدترین آنها بر اساس نوع ماده و منبع انرژی است. 

هفت دسته اصلی بر اساس نوع فناوری های چاپ سه بعدی وجود دارد که توسط انجمن تست و مواد آمریکا (ASTM) تعریف شده است. هر دسته از نظر نحوه تشکیل قطعات پلاستیکی و فلزی متفاوت است و هر کدام می توانند انتخاب های متفاوتی از انتخاب مواد، پرداخت سطح، دوام و سرعت/قیمت ارائه دهند.
هفت نوع اصلی چاپ سه بعدی عبارتند از:

  1. Sheet Lamination
  2. Direct Energy Deposition
  3. Material Extrusion
  4. Material Jetting
  5. Binder Jetting
  6. Vat Photopolymerization
  7. Powder Bed Fusion

3d printing - چه نوع فناوری های چاپ سه بعدی وجود دارد؟

1. لمینیت ورق

لمینیت ورق شامل ذوب یا لمینیت لایه های پلاستیک یا کاغذ با هم با استفاده از گرما و فشار است. سپس می توان این لایه ها را با لیزر یا تیغه ای که توسط کامپیوتر کنترل می شود به شکل دلخواه برش داد. این دسته شامل تولید اشیای چند لایه (LOM) می شود.

2. رسوب مستقیم انرژی (DED)

رسوب مستقیم نوعی از فناوری های چاپ سه بعدی است که انرژی شامل ذوب مواد پودری در هنگام رسوب گذاری است. رسوب مستقیم انرژی عمدتاً از فلز به شکل پودر یا سیم استفاده می کند.

دو فناوری کلیدی در این دسته وجود دارد:

  • شکل دهی شبکه مهندسی شده لیزری (LENS)
  • تولید افزودنی پرتو الکترونی (EBAM).

تفاوت بین این دو منبع گرمایی است که برای ذوب کردن مواد استفاده می شود. LENS از سر لیزر استفاده می کند، در حالی که EBAM از پرتو الکترونی استفاده می کند. و در این حالت از چاپ سه بعدی استفاده می شود.

3. اکستروژن مواد

اکستروژن مواد شامل فشار دادن یک ماده از طریق یک نازل و روی یک صفحه ساختمانی است. در دسته بندی اکستروژن مواد، مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM – که دارای علامت تجاری است) – و ساخت رشته فیوژن (FFF – که دارای علامت تجاری نیست) می باشد. FDM و FFF از رشته هایی از مواد گرمانرم جامد استفاده می کنند که از طریق یک نازل گرم شده که مواد را ذوب می کند، فشار داده می شود. سپس چاپگر نازل را حرکت می دهد و مواد را در مکان های دقیق اکسترود می کند و چاپ سه بعدی انجام می شود.
در همان زمان، نازل دیگری یک ماده ثانویه قابل حل را بیرون می کشد که برای پشتیبانی از قطعه در هنگام سرد شدن استفاده می شود. همانطور که قطعه چاپ سه بعدی می شود، پلتفرم به سمت پایین حرکت می کند، که اجازه می دهد تا مواد خنک و جامد شوند و لایه به لایه قطعه ایجاد می شود.

cpu cache 1 150x150 - چه نوع فناوری های چاپ سه بعدی وجود دارد؟ بیشتر بخوانید: حافظه کش CPU چیست و چگونه کار می کند؟

4. جت مواد

در فناوری های چاپ سه بعدی Material Jetting، از هدهای چاپ جوهرافشان برای اعمال ساختار ذوب شده و مواد پشتیبانی چاپ سه بعدی مستقیماً بر روی پلتفرم ساخت استفاده می شود. مواد مورد استفاده در این فرآیند می تواند پلاستیک، فلز یا موم باشد.
هنگامی که مواد سرد و جامد شدند، سکوی ساخت پایین می‌آید و لایه‌های جدید تا تکمیل قطعه اضافه می‌شود. مواد بر خلاف نقاط به صورت قطرات در خطوط رسوب می کنند.
جت کردن مواد نیاز به پشتیبانی برای قطعه دارد که همزمان در حین ساختن از یک ماده قابل حل که پس از آن حذف می شود چاپ می شود. به غیر از خود مواد جت، دو فناوری دیگر نیز در این دسته گنجانده شده است: پرتاب نانو ذرات (NPJ) و قطره بر تقاضا (DOD).

5. بایندر جتینگ

با Binder Jetting، از انواع فناوری چاپ سه بعدی یک عامل چسبنده در یک لایه نازک از مواد پودری برای چاپ سه بعدی پخش می شود تا لایه به لایه قطعه ساخته شود. این لایه ها به یکدیگر متصل می شوند و یک جزء جامد را تشکیل می دهند. پس از چاپ سه بعدی، قطعات قبل از استفاده نیاز به پس پردازش اضافی دارند. متداول ترین مواد مورد استفاده در مرحله پس از پردازش، ماسه و فلز هستند.

6. فتوپلیمریزاسیون VAT

انواع فرآیند های چاپ سه بعدی فتوپلیمریزاسیون Vat شامل قرار دادن یک رزین پلیمری فعال شده با نور در معرض یک طول موج خاص برای چاپ سه بعدی است به طوری که تحت یک واکنش شیمیایی قرار می گیرد و به یک جامد تبدیل می شود.

هنگام استفاده از این تکنیک، سه منبع حرارتی مختلف در دسترس است:

  • STEREOLITHOGRAPHY (SLA) از لیزر برای ذوب انتخابی و پخت پلاستیک مایع استفاده می کند، سطح مقطع را به تدریج ترسیم می کند و لایه به لایه قطعه را ایجاد و چاپ سه بعدی می کند.
  • پردازش نور مستقیم (DLP) از یک پروژکتور DLP برای فلش همه وکسل های لایه به طور همزمان استفاده می کند.
  • پردازش نور کاملا مستقیم (CDLP)، همچنین به عنوان تولید رابط مایع پیوسته (CLIP – که دارای علامت تجاری است) شناخته می شود، از حرکت پیوسته صفحه ساخت در جهت Z برای ذوب شدن لایه استفاده می کند.

7. فیوژن بستر پودری (PBF)

فیوژن بستر پودری (PBF) از فناوری های چاپ سه بعدی قطعاتی را با استفاده از یک منبع گرما تولید می کند که باعث می شود ذرات پلاستیک یا پودر فلز در یک لایه با هم ذوب شوند. تکنیک های ساخت و چاپ سه بعدی در این دسته با توجه به منبع انرژی مورد استفاده و مواد پایه متفاوت است.

دسته فیوژن بستر پودری شامل:

  • زینترینگ لیزری انتخابی (SLS) شاید به طور گسترده شناخته شده ترین فناوری تولید افزودنی و چاپ سه بعدی باشد و از لیزر برای پخت لایه های نازک مواد پودری استفاده می کند.
  • ذوب لیزر انتخابی (SLM) به طور کامل ذوب می شود و زینترینگ مستقیم فلزات (DMLS) مواد پودر را تقریباً ذوب می کند، به این معنی که با فلزات و آلیاژها استفاده می شود. از آنجایی که مواد ذوب می شوند، SLM به یک ساختار پشتیبانی نیاز دارد.
  • ذوب پرتو الکترونی (EBM) از یک پرتو الکترونی پرانرژی به جای لیزر برای ذوب ذرات استفاده می کند. به یک محیط ساخت خلاء نیاز دارد و فقط با مواد رسانا قابل استفاده است.

تالیف:
فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ (اقتباس از مقاله‌ای از Hp)
در صورت استفاده از این مقاله، نام و آدرس فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ را به عنوان منبع ذکر کنید.